Оптическое устройство и способ его изготовления - RU2004104348A

Реферат

1. Способ изготовления оптического устройства посредством электронно-лучевой литографии, содержащий этап, на котором изменяют характеристики электронно-лучевого пятна в ходе формирования устройства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит этап, на котором изменяют размер электронно-лучевого пятна.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит этап, на котором изменяют форму электронно-лучевого пятна.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что содержит этап, на котором формируют электронно-лучевое пятно по существу прямоугольной формы.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что содержит этап, на котором избирательно изменяют один или оба поперечных размера прямоугольной формы.

6. Способ по любому из п.1, отличающийся тем, что содержит этап, на котором поворачивают электронно-лучевое пятно.

7. Способ изготовления дифрационного оптического устройства, содержащий этап, на котором экспонируют произвольные двоичные структуры, заданные битовыми картами.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этап, на котором анализируют микроскопическую картину экспонирования для дифракционного устройства.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что содержит этап, на котором заполняют графическую область устройства субмикронной структурой, имеющей форму, предварительно определенную файлом данных, извлеченным из средства хранения библиотеки данных.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что содержит этап, на котором объединяют графический файл, задающий искомое изображение, описатель каждой графической области и библиотеку данных, содержащую предварительно определенные субмикронные структуры.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этапы способа по любому из пп.1-5.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых определяют окрашенные области в изображении, заданном посредством черно-белой битовой карты, и делят области на элементарные подобласти, соответствующие пятнам электронно-лучевого экспонирования.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что содержит этап, на котором включают черно-белую битовую карту таким образом, чтобы белые области могли представлять область экспонирования.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что содержит этап, на котором задают входные параметры на основании минимального или максимального размера электронно-лучевого пятна и максимального отношения между разными размерами электронно-лучевого пятна.

15. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этап, на котором задают допустимый режим экспонирования по соседству с границей экспонируемой области на основании соотношения между пятном электронно-лучевого экспонирования и граничной областью.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что содержит этап, на котором регулируют соотношение так, чтобы пятна электронно-лучевого экспонирования не переходили за границу более чем на 0,5 минимальной области электронно-лучевого пятна.

17. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этап, на котором задают уровень заполнения экспонирования по соседству с границей.

18. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этап, на котором определяют оптимальное заполнение области экспонирования, когда пятно электронно-лучевого экспонирования способно обеспечивать время экспонирования, определенное внешними данными.

19. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит промежуточный этап, на котором прогоняют группу файлов данных в программе моделирования экспонирования, служащей для проверки времени прогона и целостности прогона.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что содержит этап, на котором применяют файлы данных для записи произвольной дифракционной микроструктуры путем применения файлов данных в качестве входной регулировки экспонирования для электронно-лучевого литографа.

21. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых ассемблируют входную графику в виде одного из совокупности возможных форматов цифрового графического файла, и задают конкретное заполнение области в виде, по меньшей мере, одного из цветов в изображении, чтобы сгенерировать конкретную предварительно определенную элементарную оптическую микроструктуру.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что содержит этап, на котором препятствуют выходу структуры за пределы задающей границы с учетом допуска, заданного минимальным размером электронно-лучевого пятна.

23. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что содержит промежуточный этап, на котором прогоняют группу файлов данных в программе моделирования экспонирования, служащей для определения времени прогона и целостности прогона.

24. Способ по п.21, отличающийся тем, что содержит этап, на котором записывают область произвольного разрешения группы оптических микроструктур, заданных библиотекой данных и посредством файлов данных, служащих в качестве входной регулировки экспонирования для электронно-лучевого литографа.

25. Способ по одному из пп.1 и 7, отличающийся тем, что содержит этап, на котором производят голографическое тиснение для формирования поверхностной рельефной структуры.

26. Способ по одному из пп.1 и 7, отличающийся тем, что обеспечивает создание нанотехнологичной структуры, состоящей из микрограней, микрооптики, микромеханических структур или микродетекторной структуры.

27. Нанотехнологичная структура, созданная любым из способов по пп.1-26.

28. Структура по п.27, объединенная с дифракционной структурой.

29. Устройство для изготовления дифракционных оптических устройств и/или голографических устройств посредством электронно-лучевой литографии, содержащее электронно-лучевой литограф, средства управления и обработки, средство изменения характеристик электронно-лучевого пятна в ходе формирования устройства, в котором средство обработки способно осуществлять компиляцию и предварительную обработку данных для обеспечения оптимизации и контроля распределения.

30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что содержит средство изменения размера электронно-лучевого пятна.

31. Устройство по п.29 или 30, отличающееся тем, что содержит средство изменения формы электронно-лучевого пятна.

32. Устройство по п.29, отличающееся тем, что содержит средство формирования электронно-лучевого пятна по существу прямоугольной формы.

33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что содержит средство избирательного изменения одного или обоих поперечных размеров по существу прямоугольной формы.

34. Устройство для изготовления дифрационного оптического устройства, содержащее средство обеспечения экспонирования произвольных двоичных структур, заданных битовыми картами.

35. Устройство по п.34, отличающееся тем, что содержит средство анализа микроскопической картины экспонирования для дифракционного устройства.

36. Устройство по п.34 или 35, отличающееся тем, что содержит средство заполнения графической области устройства субмикронной структурой, имеющей форму, предварительно определенную файлом данных с помощью средства хранения библиотеки данных.

37. Устройство по п.36, отличающееся тем, что содержит средство, служащее для объединения графического файла, задающего искомое изображение, описателя каждой графической области и библиотеки данных, содержащей различные предварительно определенные субмикронные структуры.

38. Устройство по любому из пп.34, отличающееся тем, что дополнительно содержит признаки, указанные в любом из пп.29-33.

39. Устройство по п.38, отличающееся тем, что содержит средство определения окрашенных областей в изображении, заданном посредством черно-белой битовой карты, и средство деления областей на элементарные подобласти, соответствующие пятнам электронно-лучевого экспонирования.

40. Устройство по п.39, отличающееся тем, что содержит средство включения черно-белой битовой карты таким образом, чтобы белые области могли представлять область экспонирования.

41. Устройство по п.39 или 40, отличающееся тем, что содержит средство задания входных параметров на основании минимального или максимального размера электронно-лучевого пятна и максимального отношения между разными размерами электронно-лучевого пятна.

42. Устройство по п.34, отличающееся тем, что содержит средство задания разрешенного режима экспонирования по соседству с границей экспонируемой области на основании соотношения между пятном электронно-лучевого экспонирования и границей.

43. Устройство по п.42, отличающееся тем, что содержит средство регулировки соотношения, чтобы пятна электронно-лучевого экспонирования не переходили за границу более, чем на 0,5 минимальной области электронно-лучевого пятна.

44. Устройство по п.34, отличающееся тем, что содержит средство задания уровня заполнения экспонирования по соседству с границей.

45. Устройство по п.34, отличающееся тем, что содержит средство определения оптимального заполнения области экспонирования, когда пятно электронно-лучевого экспонирования способно обеспечивать время экспонирования, определенное внешними данными.

46. Устройство по п.34, отличающееся тем, что содержит средство прогона группы файлов данных в программе моделирования экспонирования, служащей для проверки времени прогона и целостности прогона.

47. Устройство по п.46, отличающееся тем, что содержит средство применения файлов данных для записи произвольной дифракционной микроструктуры путем применения файлов данных в качестве входной регулировки экспонирования для электронно-лучевого литографа.

48. Устройство по п.47, отличающееся тем, что содержит средства для ассемблирования входной графики в виде одного из совокупности возможных форматов цифрового графического файла и задания конкретного заполнения области в виде цветов в изображении для генерации конкретных предварительно определенных элементарных оптических микроструктур.

49. Устройство по п.48, отличающееся тем, что содержит средство определения того, что структура не выходит за пределы задающей границы с учетом допуска, заданного минимальным размером электронно-лучевого пятна.

50. Устройство по п.48 или 49, отличающееся тем, что содержит средство, предназначенное для прогона группы файлов данных в программе моделирования экспонирования, служащей для определения времени прогона и целостности прогона.

51. Устройство по пп.48 и 49, отличающееся тем, что содержит средство, предназначенное для записи области произвольного разрешения группы оптических микроструктур, заданных библиотекой данных и посредством файлов данных, служащих в качестве входной регулировки экспонирования для электронно-лучевого литографа.

52. Дифракционное оптическое устройство, голографическое устройство или голографический оптический элемент, сформированное(ый) посредством использования способа по любому из пп.1-26.

53. Устройство по п.52, отличающееся тем, что содержит поверхностную рельефную структуру.

54. Устройство по пп.52 и 53, отличающееся тем, что дифракционное изображение формируется за счет отражения и дифракции от поверхностной рельефной структуры, причем отражающее покрытие состоит из непрозрачного отражающего металла, например, алюминия или хрома.

55. Устройство по пп.52 и 53, отличающееся тем, что устройство является полупрозрачным и образует полупрозрачный покровный слой, через который можно наблюдать размещенные под ним данные, для аутентификации и защиты таких данных от изменения, причем прозрачное отражающее покрытие представляет собой неорганическое стекло с высоким показателем преломления, например, сульфид цинка или диоксид титана.

56. Оптическое дифракционное устройство для создания графических изображений, содержащее микроструктуру, соответствующую каждому графическому изображению и расположенную в малых дискретных областях в устройстве.

57. Дифракционное устройство, имеющее поверхностную рельефную структуру, которая, при освещении источником белого цвета, генерирует, в процессе оптической дифракции, два или более заданных графических изображений, видимых наблюдателю с разных направлений наблюдения относительно устройства, что создает визуальный эффект заданного переключения изображений между двумя или более визуально различимыми дифракционными изображениями, причем микроструктура, соответствующая каждому графическому изображению, задана в виде матрицы дискретных малых областей, отличающееся тем, что графические области, содержащие микроструктуру, имеют гибкую графическую форму.

58. Устройство по п.56 или 57, отличающееся тем, что размер микроструктур меньше размера, нормально разрешаемого человеческим глазом.

59. Устройство по пп.56 и 57, отличающееся тем, что содержит подразделенные области, соответствующие соответствующим каналам наблюдения, которые разделены между заданными графическими областями, соответствующими различным дифрагированным видам, с использованием графических форм разных размеров и форм.

60. Устройство по п.59, отличающееся тем, что проявляет псевдослучайную картину, форма и площадь которой определяется фрактальной геометрией, причем области обеспечивают различимый статистический профиль.

61. Оптическое дифракционное устройство, имеющее подобласть, разделенную на дополнительные дискретные подобласти, каждая из которых неразличима человеческим глазом, причем каждая совокупность дискретных подобластей способна содержать дифракционную микроструктуру, связанную с наблюдаемым дифрагированным изображением.

62. Оптическая микроструктура, способная создавать, в условиях освещения, два или более заданных графических изображения, генерируемых в процессе дифракции и видимых наблюдателю под разными углами относительно устройства, отличающаяся тем, что подобласть разбита на дискретные подобласти такого размера, что они неразличимы для наблюдателя, причем каждая совокупность подобластей содержит дифракционную или субмикронную структуру, применимую к одному наблюдаемому дифракционному изображению, графические области подразделения являются переменными и состоят из точек, взятых из полной области, линий или удлиненных точек или коротких линий, взятых из полной области, отрезков кривых линий, рисунков из волнообразных линий.

63. Устройство по п.62, отличающееся тем, что графические подразделения между каналами наблюдения устройства имеют форму удлиненных особенностей, в том числе кривых линий, и имеют размер в другом направлении, определенный исходя из того, чтобы оставаться ниже порога восприятия человеческого глаза.

64. Устройство по п.63, отличающееся тем, что состоит из областей дифракционной структуры с одинаковой пространственной частотой, но разными профилями дифракционной решетки, причем области имеют разные дифракционные эффективности в разных порядках дифракционной решетки (+1 и -1), в результате чего оптическое устройство воспроизводит изображение, видимое наблюдателю, в отличие от оборачивания при повороте устройства на 180 градусов в его собственной плоскости.

65. Устройство по п.63 или 64, отличающееся тем, что длина особенности в 2-10 раз больше ее ширины.

66. Устройство по пп.63 и 64, отличающееся тем, что особенности отличаются размером, по меньшей мере, в одном измерении.

67. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, отличающееся тем, что структура содержит дифракционную решетку, способную обеспечивать эффект дифракционного воспроизведения короткой радужной голографической щели.

68. Устройство по п.67, отличающееся тем, что структура содержит элементы, содержащие голограммы Фурье, способные создавать изображения, сфокусированные на расстоянии от плоскости изображения устройства.

69. Оптическое дифракционное устройство, содержащее дифракционную микроструктуру, разделенную на совокупность малых подобластей, причем каждая малая подобласть или группа таких подобластей способна воспроизводить вид в параллаксе изображения, направленного на наблюдателя.

70. Оптическая микроструктура, создающая, в условиях освещения, два или более заданных графических изображений, генерируемых в процессе дифракции и видимых наблюдателю под разными углами, и способная создавать трехмерный эффект глубины благодаря подразделению дифракционной структуры на большое количество малых подобластей и использованию каждой малой подобласти или комплекта подобластей для воспроизведения конкретного параллакса вида объекта, направленного в глаз наблюдателя.

71. Устройство по п.69, отличающееся тем, что содержит особенности устройства по любому из пп.52-66.

72. Устройство по любому из пп.56, 57, 61, 62, отличающееся тем, что дифракционные области устройства обладают такими характеристиками воспроизведения, что, в условиях освещения и поворота, обеспечивают видимый эффект движения и/или форму изменений.

73. Устройство по п.72, отличающееся тем, что содержит элементарную область, обеспечивающую картину, генерируемую как фрактальную картину областей, содержащих дополнительную зашифрованную информацию.

74. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 69, 70, отличающееся тем, что содержит дифракционные структуры подобласти, каждая из которых выполнена с использованием плоских структур дифракционной решетки.

75. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 69, 70, отличающееся тем, что содержит дифракционные структуры подобласти, выполненные с использованием предварительно определенных субмикронных дифракционных структур.

76. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 69, 70, отличающееся тем, что содержит дифракционные структуры, воспроизведение которых ограничено при параллаксе в одном направлении и слегка расширено при параллаксе в другом направлении.

77. Устройство по п.70, отличающееся тем, что субмикронные дифракционные структуры содержат структуры, способные обеспечивать характеристики воспроизведения, ограниченные при параллаксе в одном направлении и слегка расширенные при параллаксе в другом направлении.

78. Оптическое дифракционное устройство, содержащее один или несколько компонентов, способных реконструировать дифрагированное изображение, тогда как другие компоненты содержат структуры дифракционной решетки.

79. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, отличающееся тем, что содержит микроскопическую информационную структуру, содержащую графическую информацию.

80. Устройство по п.79, отличающееся тем, что графическая информация способна занимать дискретную группу зон, и графическую информацию можно видеть только посредством увеличения.

81. Устройство по п.80, отличающееся тем, что содержит микроскопическую защитную графику, предназначенную для покрытия и модуляции дифракционной области.

82. Устройство по п.81, отличающееся тем, что дифракционная область содержит область, способную воспроизводить структуру радужного голографического типа.

83. Устройство по п.78, отличающееся тем, что текст и графика включены в дифракционную структуру.

84. Оптическое дифракционное устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна подразделенная графическая форма, используемая для, по меньшей мере, одной из совокупности подразделенных областей, содержит микрозапись или микротекст.

85. Оптическое дифракционное устройство по п.78, отличающееся тем, что совокупность идентичных изображений, содержащих микроизображения или микрографику, размещена в виде двухмерной матрицы с постоянными промежутками с помощью подструктуры дифракционного устройства.

86. Устройство по п.85, отличающееся тем, что микроизображение содержит микроизображение, обращенное от дифракционной области.

87. Устройство по п.78, отличающееся тем, что дифракционная область содержит ахроматический дифракционный элемент воспроизведения или рассеивающую неголографическую структуру.

88. Оптическая микроструктура, способная создавать, в условиях освещения, два или более заданных графических изображений, генерируемых в процессе дифракции и видимых наблюдателю под разными углами относительно устройства, содержащая микроструктуру, упорядоченную с помощью вторичной картины, причем позиции отдельных элементов смещены по отношению позиции правильной матрицы на величину, не воспринимаемую человеческим глазом.

89. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 88, отличающееся тем, что совокупность дифракционных особенностей произвольной формы содержит недифракционную рассеивающую структуру, способную рассеивать падающий свет для создания копирэффекта.

90. Устройство по п.89, отличающееся тем, что недифракционные рассеивающие структуры образуют один компонент подразделений устройства.

91. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 69, 70, 78, 88, отличающееся тем, что содержит правило графической конфигурации графического изображения в масштабе 1 - 500 мкм и выполненное в виде картины, служащей для включения кодированной информации.

92. Устройство по п.91, отличающееся тем, что графическая конфигурация имеет вид линий с переменными промежутками или переменной формы.

93. Устройство по п.91, отличающееся тем, что графическая конфигурация имеет вид точек переменного размера или с переменным положением.

94. Устройство по п.91, отличающееся тем, что кодированная информация размещена согласно фракталам и с закодированным в ней цифровым водяным знаком.

95. Устройство по любому из пп.52, 56, 57, 61, 62, 69, 70, 78, 88 отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из дифракционных структур содержат голографические оптические элементы, генерирующие линзовые и фокусирующие эффекты.

96. Способ проверки оптического дифракционного защитного устройства, содержащий этап, на котором сканируют устройство и в котором картина обнаруженных структур распределения по площади декодируется для обеспечения дополнительной характеристической защитной информации, относящейся к устройству.

97. Способ проверки оптического дифракционного защитного устройства по п.84, содержащий этап, на котором накладывают на устройство полупрозрачный покровный слой, содержащий графическую картину из линий или точек, размещенных по правилу графической конфигурации, аналогичному тому, которое используется в дифракционном устройстве, причем картину распределения по площади структур обнаруживают и декодируют за счет муарового интерференционного эффекта, чтобы визуализовать скрытое защитное изображение, содержащееся в графической конфигурации структур, с помощью дифракционного устройства.

98. Дифракционное устройство по любому из п.96 или 97, отличающееся тем, что скрытая графическая конфигурация содержится в конфигурации областей дифракционной структуры.

99. Дифракционное устройство по любому из п.96 или 97, отличающееся тем, что скрытая графическая конфигурация содержится в конфигурации областей деметаллизационной картины.

100. Способ проверки оптического дифракционного защитного устройства и применения матрицы микролинз, имеющей шаг, соответствующий матрице микроизображений в устройстве, причем ее фокальная точка находится в плоскости устройства, содержащий этап, на котором накладывают матрицу микролинз поверх дифракционного устройства, в результате чего микролинзы и микроизображения генерируют увеличенное изображение микроизображения.

101. Устройство аутентификации для использования совместно с дифракционным оптическим защитным устройством и имеющее микролинзовую структуру, предназначенную для наложения на микроизображения дифракционного устройства.

102. Устройство аутентификации для использования совместно с дифракционным оптическим защитным устройством и имеющее дифракционную линзовую структуру, предназначенную для наложения на микроизображения дифракционного устройства.

103. Дифракционное оптическое устройство по любому из пп.56, 57, 61, 69, 70, 78, сформированное способом по любому из пп.1-25.

104. Дифракционное оптическое устройство по любому из пп.56, 57, 61, 69, 70, 78, сформированное с помощью устройства по любому из пп.27-52.